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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung
für Starkstrom
in einem Netzwerk für
elektrischen Strom. Die Erfindung betrifft insbesondere einen so
genannten Hochgeschwindigkeits-Schalter, welcher für ein Erhalten
eines schnellen mechanischen, elektrischen Kurzschlusses von zumindest
einer Phase in einem Netzwerk mit mehreren Phasen angepasst ist.
Es ist vorzugsweise beabsichtigt die Schaltvorrichtung als einen
Lichtbogen bzw. Bogen Sperrkreis in einer in einem Schrank eingeschlossenen
Schalteinrichtung in Verteilungsnetzwerken und in Übertragungsnetzwerken
zu verwenden. Die Erfindung umfasst daher sowohl geringe, mittlere
und hohe Spannung. Gemäß dem IEC
Standard bedeutet mittlere Spannung 1–72,5 kV, wohingegen hohe Spannung > 72,5 kV ist.
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In
durch große
Fehlströme
verursachten Lichtbögen
werden große
Energiemengen in der Form von Hitze und Strahlung freigesetzt. In
beispielsweise einer in einem Gehäuse aufgenommenen Schalteinrichtung
mit ihrem begrenzten Raum führen
diese Energiemengen zu Druckerhöhungen, welche
das Gehäuse
zerstören
können.
Eine derartige Schalteinrichtung muss daher mit Raum beanspruchenden
Entlastungsöffnungen
ausgestattet sein, durch welche den erhitzten Gasen eine Möglichkeit
zum Ausströmen
gegeben wird. Die hohen Lichtbogentemperaturen verursachen ferner
ein Schmelzen und sogar Verdampfen des Materials in Leitern und
in einer Schaltanlage. Brennbares organisches Material kann ebenso
entzündet
werden, falls es der hohen Temperatur und intensiven Strahlung des
Lichtbogens ausgesetzt wird. Der Lichtbogen führt durch Zersetzen von Luft
(NOx) und Verdampfen von Metallen zu giftigen Gasen. Es ist daher üblich für eine derartige
Schalteinrichtung mit Einrichtungen für eine Druckentlastung in der
Form von Absaugkanälen,
sich automatisch öffnenden
Klappen, usw. bereitgestellt zu werden. Dies bedeutet, dass eine
derartige Schalteinrichtung sperrig und kostenintensiv sein wird.
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In
der Industrie bestand seit langem ein großer Bedarf daran in erster
Linie Lichtbögen
an einem Entstehen zu hindern. An zweiter Stelle bestand ein Bedarf
an einem Minimieren der Lichtbogendauer. Auf diese Art kann ein
Materialschaden aufgrund der Hitze und der Druckerhöhung verringert
werden, welche sich während
der Lichtbogendauer aufbaut. Das Risiko einer Verletzung und Vergiftung
von Personal ist ebenso verringert.
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Im
Fall einer Lichtbogendauer von ungefähr 30 ms kann die Schalteinrichtungseinheit
vollständig durchbrennen.
Die durch den Lichtbogen verursachte Druckwelle erreicht ihr Maximum
sogar nach 10–25
ms. Um den Materialschaden zu verringern besteht daher ein Bedarf
die Lichtbogendauer auf ungefähr
10 ms zu begrenzen. Um das Risiko einer Verletzung von Personal
zu verringern sollte auf noch kürzere
Lichtbogendauern abgezielt werden. Bekannte Schalter bzw. Stromkreisunterbrecher
weisen jedoch eine beträchtlich
längere
Ausschaltzeit auf. Ein üblicher
Weg zum Begrenzen der Lichtbogendauer besteht daher in einem schnellen
Schalten des Fehlstroms auf Erde vor dem eigentlichen Ausschaltvorgang.
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Eine übliche Schwierigkeit
im Zusammenhang mit einem Schließer bzw. Schalter besteht darin,
dass Verbrennungen auf den Kontaktoberflächen entstehen. Lichtbögen, welche
das Metall in den Kontaktelementen teilweise schmelzen, entstehen
unmittelbar bevor die Schaltelemente miteinander in Kontakt geraten.
Dies verschlechtert den Kontakt und verursacht Hitzeentwicklung.
Bekannte Schließer müssen daher
in kurzen Zeiträumen überprüft bzw. instand
gesetzt werden.
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Es
ist beispielsweise von der
DE-A-2623816 bereits
bekannt in einer Gas-isolierten, Metall-umhüllten Schalteinrichtung einen
Schalter zur schnellen Erdung zu verwenden, um einen Kurzschluss Lichtbogen
zwischen einem Hochspannungsleiter und dem geerdeten Gehäuse erlöschen zu
lassen, um daher das Risiko eines sich aufbauenden gefährlichen Überdrucks
zu vermeiden. Der in der Veröffentlichung
beschriebene Erdungsschalter ist eine Einzel Phasen Ausführung und
wird durch eine eingebaute Explosivladung betrieben, deren Zündung durch
einen durch den Lichtbogen ausgelösten Sensor angeregt wird.
Ein Nachteil mit einer derartigen Erdungsschaltung besteht darin,
dass sie nach einem einzigen Betrieb einer allgemeinen Instandsetzung
unterzogen oder ersetzt werden muss. Ein weiterer Nachteil besteht
in der Handhabbarkeit und Lagerung von Explosivstoffen während einer
derartigen Instandsetzung.
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Von
der
WO97/45851 ist
bereits ein Hochgeschwindigkeits-Schalter bekannt, welcher mit einer Torsionsfeder
Kontakteinrichtung ein Messer-förmiges
Kontaktteil mit einem Gabel-förmigen
Kontaktteil in Kontakt bringt. Beide Kontaktteile sind in einem Behälter mit
Isoliergas aufgenommen. Die Aufgabe des bekannten Hochgeschwindigkeits-Schalters
besteht in einem Erhalten eines schnellen Schließens und einem Verhindern eines
Entstehens von Verbrennungen auf den Kontaktteilen. Ein Nachteil
dieses Hochgeschwindigkeits-Schalters
besteht darin, dass eine vergleichsweise hohe Zahl von Teilen in
die eigentliche Bewegung einbezogen sind. Die Zusammensetzung des
Ausschalters ist ebenso vergleichsweise kompliziert. Die Torsionsfeder
muss für
eine optimale Funktion sorgfältig
eingestellt werden. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass der
Schließer nur
als ein Schließer
fungiert. Er benötigt
daher eine manuelle Rückführung auf
die isolierende Stellung. Die Feder muss anschließend gespannt
werden, um wieder in einen betriebsbereiten Zustand versetzt zu werden.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher Wege und Mittel
vorzuschlagen, um eine schnelle elektrische Schaltvorrichtung zu
erhalten, deren Ausschalt-Zeit oder deren Ausführungszeit weniger als ungefähr 5 ms
beträgt.
In ihrer Funktion als ein Erdungsschalter, einem so genannten Lichtbogen
Sperrkreis, soll sie das Auftreten von Lichtbögen zu dem Zeitpunkt eines
Kontakts verhindern, um so Schaden an den Kontaktelementen zu vermeiden. Sie
soll das bewegliche Kontaktsystem während eines Schließbetriebs
wirksam unterbrechen. Die Schaltvorrichtung soll mehrer Schließ- und Öffnungsvorgänge in schneller
Abfolge, ebenso in der umgekehrten Reihenfolge, durchführen können. Die Schaltvorrichtung
soll sowohl eine hohe Spannung als auch einen hohen Strom bewältigen.
Sie soll eine einfache und kompakte Ausführung aufweisen, welche einen
Einbau in eine herkömmliche
Luft-isolierte Schalteinrichtung ohne die vorstehend erwähnten Nachteile
ermöglicht,
die mit den Ausführungen
nach dem Stand der Technik zusammenhängen.
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Diese
Aufgaben werden erfindungsgemäß durch
eine elektrische Schaltvorrichtung gemäß der kennzeichnenden Merkmale,
welche in den kennzeichnenden Abschnitten der unabhängigen Ansprüche 1 und
6 beschrieben sind, und durch ein Verfahren gemäß der kennzeichnenden Merkmale
gelöst, welche
in den kennzeichnenden Abschnitten der unabhängigen Verfahrensansprüche 7 und
8 beschrieben sind. Vorteilhafte Ausführungsformen werden in den
kennzeichnenden Abschnitten der abhängigen Ansprüche beschrieben.
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In
einer Hochspannungs- Schaltvorrichtung werden zwei Arten von Erdungsschaltern
verwendet nämlich
operative Erdungsschalter und Hochgeschwindigkeits-Erdungsschalter.
Die Schaltvorrichtung ist nach einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung
angepasst einen Erdungsschalter der letzteren Art zu bilden. Ein
derartiger schneller Erdungsschalter, ein Hochgeschwindigkeits-Erdungsschalter,
soll die Hochspannungsteile, ebenso wenn diese unter Strom stehen
und im Falle von großen
Fehlströmen, erden
können.
In einem derartigen Schaltergehäuse sind
die Kontakte einem vollständigen
Kurzschluss Strom unterzogen. Um daher das Abbrennen eines Kontaktes
und andere Funktions-verringernde Wirkungen zu begrenzen, welche
durch die Lichtbögen verursacht
werden, die für
gewöhnlich
bei dem Schließbetrieb
erzeugt werden, müssen
Prall- bzw. senkrechte Bewegungen zwischen den Kontakten begrenzt
oder vollständig
ausgeschlossen werden. Die Prallbewegungen hängen in erster Linie von der Geschwindigkeit
ab, bei welcher die Kontaktteile gegeneinander stoßen. Die
Amplitude der Prallbewegung erhöht
sich daher mit der relativen Endgeschwindigkeit zwischen den Kontaktteilen.
Eine wichtige Aufgabe des Hochgeschwindigkeits-Schaltkreisschließers besteht
daher eine geringe Geschwindigkeit der Kontakte zu dem Zeitpunkt
eines Schließens zu
erhalten und eine Befähigung
die kinetische Energie der Kontakte zu dämpfen.
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Die
Schaltvorrichtung ist nach einem zweiten Gesichtspunkt der Erfindung
angepasst einen Ausschalter zu bilden. Ein Ausschalter muss für gewöhnlich das
Auftreten eines Lichtbogens zwischen den Kontakten handhaben können. Ein
herkömmlicher Ausschalter
ist dazu mit Mitteln für
ein Auslöschen
eines somit entstandenen Lichtbogens versehen. Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung
ist allerdings so schnell, dass keine signifikante Energiemenge
Zeit findet sich in dem Lichtbogen aufzubauen. Der Lichtbogen erlöscht daher
durch schnelles Trennen der Kontakte während des Nulldurchgangs in
dem Strom.
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Die
erfindungsgemäße Schaltvorrichtung
ist mit einem ersten Kontaktteil, einem zweiten Kontaktteil und
einem beweglichen Kontaktteil angeordnet, welches dazwischen verschoben
werden kann. Der bewegliche Kontaktteil ruht in der offenen Stellung
an dem ersten Kontaktteil. Der bewegliche Kontaktteil steht in der
geschlossenen Stellung sowohl mit dem ersten Kontaktteil als auch
dem zweiten Kontaktteil in Kontakt, wodurch der Strom durch das
bewegliche Kontaktteil geleitet wird. In einer ersten Stufe der Schließ- oder Öffnungsbewegung
wird eine schnelle Beschleunigung an das bewegliche Kontaktteil übermittelt.
Das bewegliche Kontaktteil bewegt sich in einer anschließenden Stufe
mit konstanter Geschwindigkeit. Ein bewegliches Kontaktteil bewegt
sich in einem herkömmlichen
Lichtbogen Sperrkreis für
gewöhnlich
unter kontinuierlicher Beschleunigung während der ganzen Bewegung,
wodurch eine hohe Geschwindigkeit des beweglichen Kontaktteils zu
dem Zeitpunkt eines Schließens
erhalten wird. Bei einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung, bei
welcher die Bewegung in eine Beschleunigungsphase und eine Phase
mit konstanter Geschwindigkeit unterteilt ist, wird eine geringere
Geschwindigkeit des beweglichen Kontakts für die gleiche Ausführungszeit
zu dem Zeitpunkt eines Schließens
erhalten.
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Die
Beschleunigungsbewegung des beweglichen Kontaktteils wird mit einer
so genannten Thomson Spule erhalten. Die Spule bildet ein variables
Magnetfeld, wenn ein Strompuls eine flach gewundene spiralförmige Spule
durchlauft. Wirbelströme
bilden sich in einem angrenzenden metallischen Gegenstand, welche
wiederum ein variables Magnetfeld erzeugen, das in die entgegengesetzte
Richtung gerichtet ist. Eine starke abstoßende Kraft wird für große Strompulse
zwischen der Spule und dem angrenzenden metallischen Gegenstand
gebildet. Die Kraft nimmt jedoch schnell mit dem Abstand ab. Das bewegliche
Kontaktteil ist erfindungsgemäß als eine Metallhülle mit
einem an einem Ende angeordneten Flansch ausgeführt. Die Hülle umgibt das erste Kontaktteil
und ist bei ihrer offenen Rast- bzw.
Auflage-Stellung derart angeordnet, dass der Flansch mit einer spiralförmigen flachen
Spule Kontakt herstellt, welche um das erste Kontaktteil angeordnet
ist. Eine starke abstoßende
Kraft wird daher zwischen der Spule und dem Flansch gebildet, falls
ein Strompuls die Spule durchlauft, wobei die Kraft die Hülle gegen das
zweite Kontaktteil wegdrückt.
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Eine
Thomson Spule ist für
die Ausschaltbewegung der Schaltvorrichtung auf eine ähnliche
Art angeordnet. Eine spiralförmig
gewundene flache Spule ist an einem Gehäuse aus isolierendem Material
gesichert und die Spulen umgebend angeordnet. Ein die Hülle umgebender
metallischer Ring ist gegen diese Spule federbelastet angeordnet.
Eine abstoßende
Kraft entsteht, welche den Ring in eine Richtung von dem zweiten
Kontaktteil wegdrückt, falls
ein Strompuls die Spule durchlauft. Der Ring und der Flansch der
Hülle sind
derart angeordnet, dass der Ring an den Flansch anschlägt. Der
Ring überträgt bei diesem
Kontakt seine kinetische Energie auf die geflanschte Hülle, wodurch
die Hülle
verursacht wird ihre offene Auflageposition wieder aufzunehmen.
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Ein
elektrisches Feld entsteht zwischen zwei Polen mit verschiedenem
Potential. Die Erscheinungsform dieses Feldes hängt stark von der Form der
Elektroden ab. Konzentrationen entstehen in dem elektrischen Feld,
falls die Elektroden spitz zulaufend sind oder Kanten oder Unregelmäßigkeiten enthalten.
Derartige Konzentrationen in dem Feld können zu teilweisen Entladungen
führen.
Diese Entladungen können
wiederum der Ursprung der Lichtbögen
sein. Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung
ist mit runden Elektroden angeordnet, wodurch Konzentrationen in
dem elektrischen Feld vermieden werden. Daher war es möglich dem
Abstand zwischen den Elektroden im Fall einer vollständigen Isolierung
zu verringern. Ein kleinerer Abstand bringt ein geringeres Erfordernis
an Energie mit sich, um ein Kontaktelement zu bewegen, was Kontakt
zwischen den Elektroden zur Folge hat. Aufgrund des geringeren Abstands
wird ebenso weniger Zeit benötigt
den Kontakt herzustellen. Die Kontakte sind bei hohen Spannungen
in einem Behälter
eingeschlossen angeordnet, der mit einem isolierenden Gas gefüllt ist, wobei
das isolierende Gas für
ein weiteres Verringern des Abstands zwischen den Kontaktteilen
verwendet wird.
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Ein
kleiner Lichtbogen entsteht zum Kontaktzeitpunkt, falls sich die
Kontakte aneinander nähern. Dies
hängt von
dem Strom, allerdings ebenso von der Prallbewegung ab, welche zwischen
den Kontakten während
dem Aufprall entsteht. Die diese Bewegungen verursachende Energie
hängt von
der Geschwindigkeit im Quadrat ab. Dies bedeutet, dass eine Verringerung
der Geschwindigkeit für
ein Verringern des Auftretens von Prallbewegungen außerordentlich
günstig
ist. Im Fall eines Gleitkontakts, wobei sich die Kontaktteile parallel
zu der Kontaktoberfläche
bewegen, entstehen ebenso Pralleffekte, so dass bei Aufprall den
Kontaktteilen eine transversale Kraft übermittelt wird, wobei die
Kraft die Kontaktteile in Schwingung versetzt. Die Schwingung verursacht die
Kontaktteile wechselseitig miteinander in Kontakt zu stehen und
wechselseitig in einem Abstand von einander vorzuliegen. Ein Lichtbogen
entsteht während
der kurzen Zeit, während
welcher die Kontakte voneinander getrennt sind, und verursacht Schaden an
den Kontaktoberflächen.
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Die
schädlichen
Lichtbögen
werden erfindungsgemäß durch
mehrere Federfinger bzw. Pressfinger vermieden. Diese sind aus einem
leitenden Material mit einem hohen mechanischen Fließpunkt hergestellt.
Die Federfinger werden mit dem zweiten Kontaktteil kontaktierend
platziert und sind angepasst bei einer Schwingung eine hohe mechanische Resonanzfrequenz
aufzuweisen. Falls das bewegliche Kontaktteil dazu gebracht wird
schnell gegen das zweite Kontaktteil zu gleiten, schlägt es zuerst
an die Kontaktfinger, welche seitwärts geworfen werden. Die Federfinger
werden durch diese Kraft derart in Schwingung versetzt, dass eine
Prallbewegung entsteht. Die Federfinger sind bemessen, um eine hohe Resonanzfrequenz
zu erhalten. Die beweglichen Kontaktteile stoßen auf ihrem Weg gegen mehrere Finger,
welche alle zur Schwingung gebracht werden. Die Federfinger werden
zu verschieden Zeiten betroffen und weisen eine verschiedene Resonanzfrequenz
auf. Dies bedeutet, dass der Phasenunterschied zwischen der Schwingung
der verschiedenen Finger zufällig
sein wird. Einige Finger werden mit dem beweglichen Kontaktteil
immer in Kontakt stehen, da die Schwingungsfrequenz hoch ist. Dies
bedeutet, dass keine Lichtbögen
entstehen, und dass ebenso die Vibration der Kontaktfinger abgenommen hat,
falls der bewegliche Kontaktteil die geschlossene Stellung angenommen
hat, wodurch dem Erdungsschalter das Leiten des Stroms ermöglicht wird.
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Eines
oder mehrere Bänder
aus spiralförmig gewundenem
Draht werden als Kontaktherstellendes Element zwischen jedem des
ersten und des zweiten Kontaktteils und dem beweglichen Kontaktteil
verwendet. Diese Art eines Kontaktelements tritt bei herkömmlichen
Schaltvorrichtungen bei dem entsprechenden Kontakt zwischen dem
ersten Kontaktteil und dem beweglichen Kontaktteil auf. Es ist allerdings
unbekannt ein derartiges Kontaktelement zum Bereitstellen eines
Kontakts dementsprechend zwischen dem zweiten Kontaktteil und dem
beweglichen Kontaktteil anzuordnen. Herkömmliche Schaltvorrichtungen
weisen daher ein befestigtes Kontaktteil auf, welches dem zweiten
Kontaktteil entspricht, das die Kontaktfinger aufweist.
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Die
Erfindung wird durch Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezug auf
die beigefügten Zeichnungen
ausführlicher
beschrieben werden, worin
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die 1 einen
erläuternden
Aufriss einer Schaltvorrichtung mit zwei befestigten und einem beweglichen
Kontaktteil gemäß der Erfindung
zeigt, und
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die 2 eine
bevorzugte Ausführungsform der
Schaltvorrichtung zeigt, welche eine Vorrichtung zum Erhalten eines
Abschaltens umfasst.
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Eine
erfindungsgemäße Schaltvorrichtung umfasst
ein erstes Kontaktteil 1, ein zweites Kontaktteil 2 und
ein bewegliches Kontaktteil 3. Das bewegliche Kontaktteil
ist als eine Hülle
gebildet. Die Hülle umgibt
den ersten Kontaktteil und ist mit einem Flansch 4 gebildet.
Kontaktelemente 5 sind jeweils zwischen dem ersten und
zweiten Kontaktteil und dem beweglichen Kontaktteil angeordnet.
Diese in der Ausführungsform
gezeigten Kontaktelemente sind in der Form von Bändern aus spiralförmig gewundenem
Draht ausgeführt.
Die spiralförmig
gewundene Form ermöglicht
den Bändern
mit einer elastischen bzw. Feder-Kraft
mit dem jeweiligen Kontaktteil Kontakt herzustellen. Die Kontaktelemente sind
zum Ermöglichen
einer longitudinalen Bewegung des beweglichen Kontaktteils mit einer
zurückhaltenden
geringem Stromübergang
bzw. niedrig ohmschen Kontakt mit jeweils jedem des ersten und zweiten
Kontaktteils angepasst.
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Eine
erste spiralförmige
Spule 6, eine so genannte Thomson Spule, ist angrenzend
zu dem Flansch 4 angeordnet. Die spiralförmige Spule
ist in der Figur unmittelbar unterhalb des Flansches angeordnet,
wobei der Flansch angepasst ist Kontakt mit der Spule herzustellen.
Falls ein Strompuls durch die Spule von einer Stromquelle (nicht
gezeigt) fließt, entsteht
ein variables Magnetfeld, welches Wirbelströme in dem Flansch 4 induziert.
Die Wirbelströme führen wiederum
zu der Entstehung eines Magnetfelds, welches zu dem ersten Magnetfeld
entgegengesetzt gerichtet ist. Dies führt zu einer stark abstoßenden Kraft,
welche die geflanschte Hülle 3 gegen den
zweiten Kontaktteil wegwirft.
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Mehrere
Lichtbögen-
bzw. Bogen-Finger 7 aus Federstahl sind um das zweite Kontaktteil
angeordnet. Diese Lichtbögenfinger
in Kontakt mit dem zweiten Kontaktteil in dem oberen Teil der Figur
in Kontakt geklemmt bzw. gespannt und weisen ihre freien Enden auf,
wobei die Fingerspitzen zu dem ersten Kontaktteil schräg ausgerichtet
sind. Die Lichtbögenfinger
sind zum Aufweisen einer Ablenkung bzw. einem Ausschlag mit einer
hohen Resonanzfrequenz angepasst. Falls die Finger durch das sich
vorwärts
bewegende Kontaktteil angestoßen
werden, entsteht eine vibrierende Bewegung davon. Die Fingerspitzen
prallen anschließend
gegen das bewegliche Kontaktteil. Ein kleiner Lichtbogen entsteht
jedes Mal, wenn die Fingerspitze die Oberfläche des beweglichen Kontaktteils
verlässt.
Da allerdings mehrere Finger um das zweite Kontaktteil angeordnet
sind und alle in verschiedenen Phasen liegen und verschiedene Resonanzfrequenzen
aufweisen, steht während
der ganzen Zeit immer irgendeine Fingerspitze mit dem beweglichen
Kontaktteil in Kontakt. Dies verursacht ein Vermeiden bzw. Auslöschen dieser
Lichtbögen.
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Die 2 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.
Die Ausführungsform
umfasst alle die vorstehend erwähnten
Teile, welche mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Die
Kontakte sind in dem gezeigten Beispiel in einem Gehäuse aus
einem isolierenden Material angeordnet. Das Gehäuse, welches geeigneterweise
mit Schutzgas befüllt
ist, besteht gemäß dem gezeigten
Beispiel aus einer zylindrischen Wandung 8, einem Oberteil 9 und
einem Unterteil 10.
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Das
bewegliche Kontaktteil wird bei einem Schließvorgang derart gegen das zweite
Kontaktteil geworfen, dass dieses Kontaktaktteil in der Schließstellung
Kontakt mit dem ersten Kontaktteil und dem zweiten Kontaktteil bewirkt.
Dies wird mit Hilfe der Kontakt elemente 5 bewerkstelligt.
Der Flansch 4 stellt in der Schließstellung Kontakt mit einem
Hammerring 12 her, welcher wiederum mit einer zweiten spiralförmigen Spule 11 Kontakt
herstellt. Der Hammerring kann entlang der Ausdehnung des beweglichen
Kontaktteils bewegt werden und wird mit der zweiten spiralförmigen Spule
durch die Kraft von einer Feder 13 in Kontakt gehalten.
Die zweite spiralförmige
Spule ist an das Unterteil 10 gesichert. Falls ein Strompuls
von einer Stromquelle (nicht gezeigt) durch die zweite spiralförmige Spule
fließt,
entsteht ein variables Magnetfeld, welches Wirbelströme in dem
Hammerring 12 induziert. Die Wirbelströme führen wiederum zur Entstehung
eines Magnetfeldes, welches zu dem ersten Magnetfeld entgegengesetzt gerichtet
ist. Dies führt
zu einer starken abstoßenden Kraft,
welche den Hammerring gegen den Flansch des beweglichen Kontaktteils
wegwirft. Die derart aufgebaute kinetische Energie wird auf den
Flansch des beweglichen Kontaktteils übertragen, welches in seine
offene Auflagestellung geworfen wird. Falls das bewegliche Kontaktteil
aus irgendeinem Grund nicht die geschlossene Stellung vollständig erreicht
haben sollte, wird der Hammerring die kinetische Energie durch einen
Impuls auf den beweglichen Kontakt übertragen. Die für die Abschaltfunktion
gezeigte Lösung
ist daher unabhängig
ob der vorangehende Schließvorgang
vollständig
war.
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Ein
Schildring 14 ist auf einem Niveau mit jenem Ende des Kontaktes
angeordnet, welches dem zweiten Kontaktteil gegenüberliegt.
Ein Schildring 15 ist auf eine entsprechende Art auf einem
Niveau mit jenem Ende des zweiten Kontaktteils angeordnet, welches
dem ersten Kontaktteil gegenüberliegt.
Die zwei Schildringe sind zum Verteilen des elektrischen Felds,
welches zwischen dem ersten Kontaktteil und dem zweiten Kontaktteil
auftritt, derart angepasst, dass keine Feldkonzentrationen entstehen.